Em edifícios industriais podem ser utilizados diferentes tipos de sistemas de elevação e de movimentação de cargas, dividindo-se em dois grandes grupos − pontes rolantes e pórticos rolantes −, com algumas diferenças, consoante as suas composições construtivas. Assim, distinguem-se os seguintes tipos de gruas:
– Ponte rolante monoviga; – Mono-rail;
– Ponte rolante biviga; – Ponte rolante suspensa; – Ponte rolante em consola; – Pórtico rolante monoviga; – Pórtico rolante biviga. 4.2.1 Pontes rolantes
As pontes rolantes são equipamentos de movimentação de carga bastante utilizados em edifícios industriais, por permitirem um grande aproveitamento da área útil do edifício.
Estes equipamentos têm uma trajetória bem definida, circulando sobre uma viga com carril, designada por caminho de rolamento.
Uma ponte rolante é designada por monoviga ou biviga, caso a ponte seja constituída por uma ou duas vigas que, em cada extremidade, são apoiadas em apoios rolantes. A ponte serve de apoio para a movimentação de um carro guincho capaz de suspender as cargas verticais desde o solo até à altura da viga principal. O guincho, designado em inglês por “Hoist” é instalado num carro que se desloca ao longo da viga principal.
Estes equipamentos são classificados quanto à sua classe de utilização, relacionando a frequência de utilização, prevista no tempo de vida útil, com o número de ciclos de elevação previstos, e quanto ao seu estado de carga, definindo o nível de carregamento a que a ponte rolante está sujeita.
A referida classificação pode ser feita através da norma [35] ou da norma [12]. Os elementos principais de uma ponte rolante são de seguida enumerados, com a respetiva indicação na Figura 4.1.
1. Ponte:
É o elemento principal de movimentação de translação, que cobre o vão útil de trabalho. Denomina-se monoviga ou biviga, se for constituída por uma viga ou duas vigas, respetivamente.
2. Cabeceira:
A cabeceira está localizada na extremidade da viga da ponte, onde estão fixadas as rodas, acionadas por um motor elétrico. As rodas movem-se sobre os carris do caminho de rolamento.
3. Carro guincho:
O carro guincho movimenta-se segundo a viga da ponte rolante. É o mecanismo que suporta o sistema de elevação de cargas, sendo responsável pelo movimento transversal e vertical da carga.
4. Guincho ("hoist"):
O guincho é instalado no carro da ponte, sendo responsável pelo movimento de elevação da carga, por meio de um cabo de aço.
5. Caminho de rolamento
Trata-se do conjunto de vigas laterais onde são apoiadas as cabeceiras, permitindo o movimento longitudinal da ponte rolante ao longo da área útil de utilização do edifício.
6. Botoneira e/ou Controle remoto:
A botoneira e o controle remoto são os dispositivos de controlo de movimento de todo o sistema da ponte rolante.
Estes dois dispositivos servem o mesmo propósito, embora com algumas diferenças.
Figura 4.1: Elementos principais de uma ponte rolante, adaptado de [19].
4.2.1.1 Ponte rolante monoviga
Uma ponte rolante monoviga é uma solução que, devido ao seu peso próprio reduzido, permite minimizar as cargas da ponte transmitidas à estrutura de suporte e atingir velocidades elevadas de movimentação, nomeadamente de translação. Este tipo de ponte rolante é constituído apenas por uma viga principal (perfil em "I"ou em caixão), apoiada em cabeceiras (apoios rolantes), que se movem ao longo do caminho de rolamento. Este tipo de equipamento funciona usualmente com um guincho, deslocando-se ao longo do banzo inferior da viga, como se pode observar na Figura 4.2.
Figura 4.2: Ponte rolante monoviga, adaptado de [1].
4.2.1.2 Monorail
Um sistema monorail é uma solução em que o carro guincho circula no banzo inferior de uma viga estacionária (em suspensão), como representado na Figura 4.3. Este equipamento é, habitualmente, suportado pela própria estrutura do edifício e o seu percurso, que pode ser retilíneo ou curvo, não permite movimentação transversal mas apenas longitudinal ao longo da viga de suporte.
Esta solução apresenta-se vantajosa, devido à sua velocidade e eficácia no transporte de cargas, em trabalhos repetitivos, cujo local de início e fim do transporte são fixos.
Figura 4.3: Sistema monorail, adaptado de [1].
4.2.1.3 Ponte rolante biviga
Uma ponte rolante biviga, representada na Figura 4.4, é constituída por duas vigas principais, apoiadas em cabeceiras (apoios rolantes), que se movimentam ao longo do caminho de rolamento.
Nas vigas principais da ponte circula o carro guincho, de elevação de carga, movimentando-se longitudinalmente ao longo da ponte. Esta solução apresenta maior capacidade de carga, comparativamente às pontes rolantes monoviga.
Figura 4.4: Ponte rolante biviga, adaptado de [1].
4.2.1.4 Ponte rolante suspensa
Pontes rolantes suspensas são similares às pontes abordadas anteriormente, com a particularidade de que pontes suspensas circulam segundo o banzo inferior da viga de caminho de rolamento, de acordo com a Figura 4.5.
Esta solução permite um maior aproveitamento da altura disponível para movimentação de cargas, favorecendo o espaço útil do edifício devido ao carro guincho poder percorrer na totalidade o comprimento da viga da ponte. Salienta-se o facto deste tipo de solução se poder combinar, simultaneamente, com outro tipo de pontes rolantes.
Figura 4.5: Ponte rolante suspensa, adaptado de [1].
4.2.1.5 Pontes rolantes em consola
Pontes rolantes em consola são equipamentos para movimentação de cargas mais reduzidas mas que aumentam o volume de produção num edifício industrial. Este tipo de pontes dispõe do seu próprio caminho de rolamento, podendo coexistir, em simultâneo, com outros tipos de pontes rolantes, e localizar-se debaixo de pontes rolantes de maior porte sem que exista interferência nos respetivos raios de ação, como representado na Figura 4.6.
Figura 4.6: Ponte rolante em consola, adaptado de [1]. 4.2.2 Pórticos rolantes
Pórticos rolantes, como o representado na Figura 4.7, são equipamentos que, tal como as pontes rolantes, podem ser constituídos por uma ou duas vigas. A trajetória de um pórtico rolante é efetuada sobre carris ou rodas pneumáticas, conferindo maior liberdade de movimento. O corpo principal é constituído por pórticos que, dependendo do nível de cargas a movimentar, são constituídos por perfis laminados ou perfis em caixão.
O sistema de elevação, bem como a forma de controlo, é semelhante ao das pontes rolantes, com possibilidade de instalação de uma cabina para um controlador na viga ou junto ao carro móvel. Este tipo de equipamento pode atingir vãos até 40m. Estes pórticos apresentam vantagens em relação às pontes rolantes, na medida em que suportam cargas mais elevadas e não necessitam de estruturas de suporte, embora possam interferir com o tráfego térreo.
Figura 4.7: Pórtico rolante.
Os elementos constituintes dos pórticos rolantes são os mesmos das pontes rolantes, referidos em 4.2.1, apenas com a diferença de que o caminho de rolamento é constituído por um sistema de carris fixos no solo ou por sistemas especializados, assentes sobre rodados.